PLC应用在大型磨机稀油站控制系统中

     我公司1996年扩建2条1700t/d的预分解生产线，根据生产需要新增4台2500kW的大型生料磨和4台2500kW的大型水泥磨,配套使用的稀油站采用PLC对磨机前后轴承、主电动机轴承(不包括主减速器)实施润滑、监控和联锁保护等功能。与常规继电器实施的润滑系统相比，PLC系统具有故障率低、可靠性高、接线简单、维护方便等诸多优点。具体表现在：PLC程序自动控制功能使磨机润滑系统的自动化程度大大提高，减轻了岗位人员的劳动强度；PLC与传感器电接点压力表、温度表、油流信号发生器的配合使用，使系统控制的安全性、可靠性大大提高,也使磨机运行的故障率大大降低，提高了设备的运转率。 
1 工作原理及结构特点  
    该稀油站主要由油箱、过滤器、人字齿轮油泵、电接点压力表、电接点温度计、油流信号发生器及OMRONC200HPLC等组成。  
　　1)供油系统的电接点压力表用于对管路油压的监控。当高压系统油压超过“油压正常压力值”瞬间，才可启动磨机。低压系统有2台油泵装置，1台油泵装置工作，另1台备用，可通过转换开关来控制使用2台油泵装置。在工作过程中，当电接点压力表显示的压力低于“油压正常压力值”时，自动启动备用泵。当电接点压力表上显示压力回升到“油压正常压力值”时，自动停备用泵。若备用泵打开后，系统压力不回升，且继续下降，当降至“油压低压力值”时，发出报警信号并停磨机。油压的正常/低压力值均为现场预先调定。  
　　2)在供油系统的出口装有油流信号发生器，用于监控管路中的油流量，当管路中的油流量较小或断流(如抽不上油或油路堵塞)时，发出报警信号并停机。  
　　3)油箱中装有一电接点温度计，用于测定油液温度并控制油箱中的电加热器开停。当油温低于20℃，自动启动电加热器对油液加热，当油温升至30℃，则自动切断电加热器。在供油系统出口装有另一电接点温度计，当显示的供油温度高于55℃时，发出报警信号，人工开启冷却器进水截止阀，冷却器投入工作；当油温下降至40℃后，发出温度低的信号，需人工关闭冷却器进水截止阀。以上各设定温度可根据现场实际情况调整。  
　　4)稀油站控制系统可采用集中控制和机旁手动控制2种方式，可用转换开关切换。集中控制与磨机联锁开停，手动控制则是在磨机停止后可在机旁开停齿轮泵或电加热器等。  
    5)有下列任何一种情况下磨机不得强行启动：  
　　①齿轮泵的出口压力低于设定的“油压正常压力值”；  
　　②油箱中的电接点压力表测得油温低于20℃；  
　　③油流量低于设定值。  
　　6)当冷却器开启后，供油温度持续上升至60℃时必须停磨机。  
2 硬件构成  
    根据现场实际需要，稀油站PLC控制系统选用1个十槽机架，由CPU－01－E控制单元，C200H－MR831存储单元，IA222、IA221(200V－240VAC)输入单元，OC222、OC221(250VAC)继电器输出单元及SP001扩展单元1块(备用)组成。在该系统中，主要的检测元件有热电阻、电接点温度、压力表、油流信号发生器、压差信号发生器，加上开关、按钮、继电器等，执行元件只有电动机和加热器，再加上状态显示和面板故障指示灯等，因而该系统组成具有结构紧凑、系统构成和扩展方便、性能价格比好、I/O接点点数少、接线方便简单等优点。  
3 软件设计  
    稀油站润滑系统PLC自动控制程序由梯形图编写，由主电动机润滑输入模块、磨机前/后轴承润滑系统输入模块、磨机开信号输入模块、磨机前/后轴承润滑系统输出模块、预停磨输出模块和主电动机润滑及开停机输出模块等组成。  
　　部分控制程序说明如下：  
　　1）当磨机轴承润滑开时，磨机前/后轴承润滑系统输入模块有开关信号输入，磨机前/后轴承润滑系统输出模块的输出信号使相对应的磨机轴承润滑3号、6号高压泵自行启动。  
　　2）为使磨机开停时高压油泵将磨机轴承托起1min后,才可停高压油泵。进行了以下设计：磨机开信号输入模块有输入时，经延时60s后，磨机轴承润滑高压泵停止。当预停机按钮有输入时，磨机前/后轴承润滑系统输出模块输出信号使高压泵60s后自动停止。预停磨输出模块有输出，指示灯亮，当预停机延时时间到（灯灭时），允许磨机正常停机。  
　　3）当转换开关分别选择磨机前后轴承润滑4号、7号低压油泵为主时，若运行时油泵没有达到“油压正常值”，则前后备用5号、8号油泵自动启动，达到“油压正常值”时，自动停止。当然，选用5号、8号低压油泵为主时，4号、7号油泵则为备用。  
　　4）当磨机前后轴承润滑站油箱温度低于20℃时，油箱加热器自动启动，当温度达到30℃时，自动停止加热。  
　　5）当前后站低压系统压力低，油流小时，磨机前/后轴承润滑系统输出模块有故障信号输出，使主电动机润滑及开停机输出模块输出“跳闸”信号。  
　　6）当磨机主电动机启动时，要求前后站高压油泵系统有一个瞬时的高油压，且在前后低压系统油压不低时，才可允许磨机或慢转电动机启动，以避免磨损轴承